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计算万物
2020-04-19 | 科学,日常 | 暂无评论 | 1316 次阅读 | 572字
Andy
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从简单规则开始

在NKS中,作者发现,一些简单的规则在经过多次迭代后,会产生意想不到的复杂性。比如元胞自动机中的第30号规则:

Rule30

规则很简单,上面的三个元胞决定下面一个元胞,那么,利用这个简单的规则,从简单的一个元胞开始一次次迭代,如果迭代10次的话我们会得到:
十次

10次迭代
迭代50次的样子:
50次

50次迭代
这就是通过简单规则生成的复杂结果,理论上来说,如果无限次迭代下去,这个30号规则能够生成无数的可能性和组合。在Mathematica中,伪随机数就是通过Rule30来生成的。Rule30也是笔者很喜欢的一个规则,连手机密码也与此有关(好了只能透露到这里了)。

是不是听起来有点像《道德经》里所说的“道生一,一生二,二生三,三生万物”。我们给定一个道(规则),就可以通过这个规则生成万物。

接着

那么再往大了想,有没有可能,我们的宇宙,从宇宙大爆炸开始,也是基于一个简单的规则,经历一百多亿年的无数次迭代,生成了我们看到的这个宇宙,生成了我们。

举个小点的例子,我们生活中看到的雪花大部分是这些样子:
请输入图片描述
生活中雪花的不同样子
用元胞自动机,我们制定一个很简单的规则:“从一个六边形的黑色元胞开始,如果一个元胞相邻的元胞有黑色的话,这个元胞就变为黑色。”于是我们可以可到:
请输入图片描述
利用元胞自动机生成的雪花图案
与此同样的思路,Wolfram制定了很多关于这个宇宙的起始规则,开始了无数次的实验,在官网上还专门设立了一个网页来记录不同规则下生成的宇宙:

不同规则下的宇宙模型
所有可能的规则

当然,我们现在还没找到宇宙的“基本规则”究竟是哪一个。有很多“可能的规则”。

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